TWI697057B - 用於控制可轉印半導體結構之釋放之系統及方法 - Google Patents
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Abstract
所揭示技術大體而言係關於用於控制微型裝置之釋放之方法及系統。在將微型裝置轉印至一目的基板之前,形成其上具有微型裝置之一同質基板。該等微型裝置可分佈於該同質基板上方且藉由一錨結構彼此空間分離。該等錨實體連接/固定至該同質基板。繫鏈將每一微型裝置實體固定至一或多個錨,藉此將該微型裝置懸置於該同質基板上面。在某些實施例中,使用單個繫鏈設計來控制諸如Si (1 1 1)之一基板上之可釋放結構中之內建應力的鬆弛。單個繫鏈設計除其他益處外亦提供以下額外益處:在微組裝程序中,在自同質基板取回時較容易斷開。在某些實施例中,狹窄繫鏈設計用於避免底切蝕刻前端之釘紮。
Description
所揭示技術大體而言係關於用於使用一同質基板之繫鏈來控制微型裝置之釋放之系統及方法。
所揭示技大體而言係關於可轉印微型裝置的形成。半導體晶片或晶粒自動化組裝設備通常使用真空操作放置頭(諸如真空抓持器或取放工具)以拾取並將裝置施加至一基板。使用此技術來拾取及放置超薄且超小微型裝置通常係困難的。微轉印印刷准許選擇並應用此等超薄、易損壞或小微型裝置而不對微型裝置自身造成損害。
微結構印模可用於自微型裝置形成於其上之一同質源基板拾取該等微型裝置,將該等微型裝置輸送至一非同質目的基板,及將該等微型裝置印刷至該目的基板上。表面黏附力用於控制對此等微型裝置之選擇並將其印刷至目的基板上。此程序可大規模並行執行,在一單個拾取及印刷操作中轉印數百至數千個離散結構。
電子主動組件可印刷至非同質目的基板上。舉例而言,此等印刷技術可用於形成成像裝置(諸如平板液晶、LED或OLED顯示裝置),或用於數位射線照相板中。在每一例項中,將電子主動組件自一同質基板轉印到一目的基板(例如,用於(舉例而言)形成一主動微型裝置組件陣列之一非同質基板)。使用一彈性體印模自同質基板拾取主動組件並將其轉印到目的基板。
微轉印印刷實現將高效能半導體微型裝置並行組裝至幾乎任何基板材料上,包含玻璃、塑膠、金屬或其他半導體。基板可係透明或撓性的,藉此准許產生撓性電子裝置。撓性基板可整合至較大數目個組態,包含在脆性矽基電子裝置之情況下不可能之組態。另外,舉例而言,某些塑膠基板係機械強固且可用於提供較不易於遭受由機械應力引起之損壞或電子效能降級之電子裝置。此等材料可用於藉由能夠以低成本在大基板區域上方分佈電子裝置之連續、高速印刷技術(例如,捲對捲製造)來製作電子裝置。此外,此等微轉印印刷技術可用於在與塑膠聚合物基板上之組裝相容之溫度下印刷半導體裝置。另外,半導體材料可印刷至大面積基板上,藉此實現複雜積體電路在大基板區域上方之連續、高速印刷。此外,在撓性或變形裝置定向中具有良好電子效能之撓性電子裝置可經提供以實現一廣泛範圍之撓性電子裝置。然而,習用微轉印印刷技術缺少以低成本高效產生具有高強度裝置之電子器件所需的再生性及精準度。
在一習用微轉印印刷程序中,在將微型裝置轉印至一目的基板之前,一同質源基板具備具有犧牲材料之一犧牲層及至少部分地形成於該犧牲層上方之複數個微型裝置。微型裝置可分佈於同質源基板上方且藉由一錨結構彼此空間分離。錨實體連接或固定至同質源基板且繫鏈將每一微型裝置實體連接至一或多個錨。
保持剛性附接至基板之錨結構及將可釋放微型物件接合至錨之繫鏈結構用於在微型物件與整體基板部分或完全分離時維持微型物件之空間組態。在一轉印印模拾取裝置時,所拾取之每一裝置之繫鏈斷開。關於微轉印印刷,舉例而言,參見2011年7月19日發佈之美國專利第7,982,296號,該美國專利之內容以全文引用的方式併入本文中。
然而,已證實,主動微型裝置組件之釋放未得以可靠控制且不可預測,從而導致低效率、不能再生性及錯誤。因此,需要用於高效且可預測地控制半導體結構之釋放之一經改良方法及系統。
所揭示技術大體而言係關於用於使用一同質基板之繫鏈來控制微型裝置之釋放之系統及方法。所揭示技術提供微型裝置組件自一基板之經可靠控制及可預測釋放,從而在微組裝期間導致高效、可再生性及較少錯誤。在某些實施例中,所揭示技術每微型裝置使用一單個、偏離中心繫鏈來完成上述情形。如本文中所闡述,此改良一犧牲層之移除。舉例而言,在某些實施例中,此改良對犧牲層之蝕刻,使得將該微型裝置下方之所要區域整體移除,以使得可微組裝該微型裝置(例如,可通過一彈性體印模拾取該微型裝置,導致該繫鏈斷開)。
所揭示技術大體而言係關於用於使用繫鏈來控制微型物件(裝置)自一同質基板之釋放之系統及方法。在某些實施例中,微型物件經設計或經組態以使得在將該等微型物件自一基板釋放時保留其定向及空間組態。保持剛性附接至同質基板之錨結構及將可釋放微型物件接合至錨之繫鏈結構用於在微型物件自基板部分或完全釋放時維持微型物件之空間組態。此可藉由藉助底切、蝕刻、剝蝕或其他手段來選擇性移除一犧牲層(例如,至少部分在微型物件下方的犧牲層)來完成。在某些實施例中,犧牲層係主動組件生長於其上之同質基板之一部分。此使每一微型裝置藉助至少一個錨及至少一個繫鏈支撐在同質基板上且連接至該同質基板。
在一項態樣中,本發明係針對一微型裝置陣列,該陣列包括:一源基板,其具有一處理側;一犧牲層,其包括犧牲材料,在該源基板之該處理側上;複數個可釋放微型物件,其至少部分地形成在該犧牲層上;複數個錨結構,其位於該源基板之該處理側上,其中在不存在該犧牲材料之情況下該等錨結構保持剛性附接至該源基板;及複數個繫鏈,其中該複數個繫鏈中之每一繫鏈將該複數個可釋放微型物件中之一可釋放微型物件連接至該等錨結構中之一者且該複數個繫鏈中之每一繫鏈位於該複數個可釋放微型物件中之該各別可釋放微型物件之一偏離中心、面向錨的邊緣上,以使得在不存在該犧牲材料之情況下該等可釋放微型物件相對於該等錨結構移動並且該等繫鏈變形且受到機械應力。
在某些實施例中,該複數個繫鏈中之每一者經定大小及塑形以在一對應微型物件由一彈性體印模接觸以用於自源基板微轉印印刷至不同於該源基板之一目標基板時斷開。
在某些實施例中,該犧牲材料為該源基板之一部分。在某些實施例中,該錨結構形成一連續結構,其沿至少一個維度橫跨該複數個可釋放微型物件中之一個以上可釋放微型物件。在某些實施例中,該錨結構包括複數個錨。
在某些實施例中,該複數個錨中之每一者由局部凹拐角或內拐角表徵,且該複數個可釋放微型物件中之每一者局部由凸拐角或外拐角表徵。
在某些實施例中,該複數個繫鏈中之每一者係具有10 µm至40 µm之一寬度之一繫鏈。在某些實施例中,該複數個繫鏈中之每一者係具有一狹窄形狀及1 µm至5 µm、5 µm至10 µm、10 µm至15 µm、15 µm至20 µm或20 µm至40 µm之一寬度之一繫鏈。
在某些實施例中,該犧牲層具有一各向異性結晶結構。
在某些實施例中,該犧牲層包括選自由以下各項組成之群組之一材料:矽(1 1 1)、InAlP、InP、GaAs、InGaAs、AlGaAs、GaSb、GaAlSb、AlSb、InSb、InGaAlSbAs、InAlSb及InGaP。在某些實施例中,該犧牲層包括矽(1 1 1)。
在某些實施例中,該等繫鏈中之每一者包括一或多個凹口,該一或多個凹口在一各別可釋放微型物件相對於該等錨結構移動時提供一斷裂點。
在某些實施例,該源基板包括選自由以下各項組成之群組之一部件:矽(1 1 1)、矽、磷化銦、砷化鎵及藍寶石。
在某些實施例中,該等繫鏈中之每一者具有大於1.732之一縱橫比。
在另一態樣中,本發明係針對一種使用一(111)矽系統製成適於微轉印印刷之較薄且低成本之晶圓封裝微尺度裝置的方法,該方法包括:提供複數個微尺度裝置;使用微組裝技術將該等微尺度裝置組裝至一載體晶圓上,其中該載體晶圓包括矽(111)及一第一介電層;將該等經組裝微尺度裝置嵌入於一第二介電層內;圖案化該第一介電層及該第二介電層以界定具有錨及繫鏈之該等微尺度裝置中之每一者之一周界,該等錨及繫鏈在該等微尺度裝置相對於該載體晶圓移動時保留該等微尺度裝置相對於該載體晶圓之空間組態,藉此提供具有適於微轉印印刷至其他基板之微尺度裝置之一晶圓級薄晶圓封裝。
在某些實施例中,該方法進一步包括:在該等微尺度裝置之頂部表面或底部表面中之至少一者上形成襯墊結構。
在某些實施例中,該等微尺度裝置各自包括一積體電路,該積體電路與至少兩個感測器及使用相同晶圓級金屬化產生之一天線互連。在某些實施例中,該方法進一步包括:將該等微尺度裝置微轉印印刷至一捲帶上;及使用一帶饋送高速射片機來將微尺度裝置施加至一目的基板。
在某些實施例中,該方法進一步包括:使用一晶圓饋送晶粒附接工具來預模製該等微尺度裝置,藉此形成引線框架上封裝。
在某些實施例中,該方法進一步包括:使用一晶圓饋送晶粒附接工具來形成該等微尺度裝置之封裝中封裝裝置。
在某些實施例中,該方法進一步包括:使用一晶圓饋送晶粒附接工具或一晶圓饋送微轉印印刷機來由該等微尺度裝置形成晶圓級封裝。
在另一態樣中,本發明係針對一種製作一可印刷組件陣列之方法,該方法包括:在一源基板之一處理側上形成包括犧牲材料之一犧牲層;至少部分地在該犧牲層上形成複數個可釋放微型物件;在該源基板上形成一錨結構,其在不存在該犧牲材料之情況下保持剛性附接至該源基板;形成複數個繫鏈,其中該複數個繫鏈中之每一繫鏈將該複數個可釋放微型物件中之一可釋放微型物件連接至該等錨結構中之一者,該複數個繫鏈中之每一繫鏈位於該複數個可釋放微型物件中之各別可釋放微型物件之一偏離中心、面向錨的邊緣上,且每一繫鏈經塑形以回應於該可釋放微型物件之移動而斷裂,以使得在不存在犧牲材料之情況下:該等可釋放微型物件相對於該等錨結構移動;該等繫鏈變形且受到機械應力;且該複數個繫鏈中之每一繫鏈保持剛性附接至一各別錨及該複數個微型物件中之一各別可釋放微型物件兩者,藉此保留該複數個可釋放微型物件相對於該源基板之空間組態;將在該複數個可釋放微型物件下方的該犧牲材料之至少一部分移除以使得該等可釋放微型物件相對於該等錨結構移動並且該等繫鏈變形且受到機械應力。
在某些實施例中,該移除程序相對於釋放該錨結構之速率在該複數個可釋放微型物件下方快速進展。在某些實施例中,該複數個繫鏈中之每一繫鏈具有含10 µm至40 µm之一寬度之一狹窄形狀,藉此抑制局部凹拐角或內拐角之形成。
在某些實施例中,該犧牲層具有一各向異性結晶結構,針對該各向異性結晶結構該移除程序沿某些方向較快進展且沿其他方向較慢進展。
在某些實施例中,該複數個繫鏈中之每一繫鏈包括一或多個凹口,在一可釋放微型物件移動時該凹口為該可釋放微型物件提供一斷裂點。
在某些實施例中,該移除程序在接近一給定繫鏈之區域處達到完成。
在某些實施例中,該源基板係選自由以下各項組成之群組之一材料:矽(1 1 1)、矽、磷化銦、砷化鎵及藍寶石。
在某些實施例中,該複數個繫鏈中之每一者具有小於1.732之一縱橫比。
在另一態樣中,本發明係針對一種製作複數個可轉印微型物件之方法,該方法包括:在一源基板之一處理側上形成包括犧牲材料之一犧牲層;至少部分地在該犧牲層上形成複數個可釋放微型物件(例如,可印刷電子組件、可印刷主動組件、微型裝置、微尺度裝置);將一聚合物層(例如,光阻劑材料、光可定義材料)施加於該複數個可釋放微型物件及該源基板之至少一部分上方,其中該聚合物層囊封該複數個可釋放微型物件(例如,除與該犧牲層接觸之部分外的該複數個可釋放微型物件之部分);處理該聚合物層以:(i)針對該複數個可轉印微型物件在該源基板上形成複數個錨結構,(ii)在每一可轉印微型物件與該複數個錨結構之一預定錨結構之間形成至少一個繫鏈,及(iii)針對該等可釋放微型物件中之每一者,在該聚合物層中形成通至一各別可轉印微型物件下方的該犧牲層之一部分之一進入埠;及將該複數個可釋放微型物件下面之該犧牲層之至少一部分移除(例如,藉由一底切蝕刻或剝蝕)。
在某些實施例中,一或多個錨結構在該可轉印微型物件移動時保持剛性附接至該基板。
在某些實施例中,在該複數個可釋放微型物件下方的該犧牲層之至少一部分致使該複數個可釋放微型物件中之每一者移動並將應力施加於該複數個繫鏈中之一各別子組上。
在某些實施例中,該複數個繫鏈中之各別子組包括一單個繫鏈。
在某些實施例中,該方法進一步包括:轉印該等可釋放微型物件及將該聚合物之至少一部分自該等微型物件移除。在某些實施例中,該方法進一步包括:將該聚合物之至少一部分自該等微型物件移除包括溶解、蝕刻及灰化該聚合物中之至少一者。在某些實施例中,該方法進一步包括:藉由使一印刷印模之至少一部分接觸至該聚合物之一對應部分來轉印該等可釋放微型物件。
在某些實施例中,使用單繫鏈設計來控制一基板(諸如Si (1 1 1) )上之可釋放結構中之內建應力之鬆弛。單繫鏈設計除其他益處外亦提供額外益處:在微組裝程序中,在自一同質基板移除時較容易斷開。在某些實施例中,使用狹窄繫鏈設計(例如,1 µm至5 µm、5 µm至10 µm、10 µm至15 µm、15 µm至20 µm或20 µm至40 µm之一寬度之繫鏈)來在自該犧牲層蝕刻該犧牲材料時避免一底切蝕刻前端之釘紮。
所揭示技術在某些實施例中包含製作一可印刷組件陣列之一方法。該方法可包含:在一源基板之一處理側上形成具有犧牲材料之一犧牲層;至少部分地在該犧牲材料上形成複數個可釋放微型物件(例如,可印刷電子組件、可印刷主動組件);在該源基板上形成一錨結構,其在將該犧牲材料至少部分移除時在不存在該犧牲材料之情況下保持剛性附接至該基板;執行一移除程序(例如,蝕刻或剝蝕底切該等微型物件)以將該犧牲材料之至少一部分自在該複數個可釋放微型物件下方的該犧牲層移除,藉此致使該複數個可釋放微型物件中之每一者鬆弛並在該等微型物件相對於該等錨結構移動時將機械應力施加於複數個繫鏈中之一各別子組(例如,一單個繫鏈)以使得(舉例而言)回應於與一彈性體印模接觸,該等繫鏈變形且受到機械應力。
在某些實施例中,該複數個繫鏈中之一單個繫鏈將該複數個微型物件中之每一者實體固定至該錨結構,藉此控制在執行該底切移除程序之後該複數個可釋放微型物件中之內建應力之鬆弛。該複數個繫鏈中之每一繫鏈可經塑形以回應於施加至其之壓力(例如,在轉印/印刷期間)斷裂。該複數個繫鏈中之每一繫鏈可保持剛性附接至一各別錨及該複數個微型物件中之一各別可釋放微型物件兩者,藉此在將該複數個微型物件之至少一部分自該源基板轉印(例如,經由微轉印印刷)時保留剩餘微型物件之該空間組態。
所揭示技術在某些實施例中包含一微型物件陣列。該陣列可包含一源基板;一犧牲層,其在該源基板之一處理側上;複數個可釋放微型物件(例如,可印刷電子組件、可印刷主動組件),其至少部分地形成在該犧牲層材料之頂部上;一錨結構,其位於該源基板之該處理側上,其中該錨結構在將該犧牲層移除時保持剛性附接至該基板,藉此保留該複數個可釋放微型物件相對於該源基板之空間組態;複數個繫鏈,其中該複數個繫鏈中之一子組(例如,一單個繫鏈)將該複數個可釋放微型物件中之每一者連接至該錨結構,藉此控制在一移除程序將在該複數個可釋放微型物件下方的該犧牲層之至少一部分移除(例如,一底切蝕刻或剝蝕)時該複數個可釋放微型物件中之內建應力之鬆弛。
錨結構可在將藉由該移除程序(例如,底切蝕刻或剝蝕)將該犧牲層移除時保持剛性附接至該基板,藉此致使該複數個可釋放微型物件移動並將額外應力施加於該複數個繫鏈之至少一部分上,在執行該犧牲材料移除之後,該複數個繫鏈中之每一者將該複數個可釋放微型物件中之一者經由該錨結構連接至該基板。
所揭示技術在某些實施例中包含使用一絕緣體上矽源晶圓及一(1 1 1)處置晶圓來製成準備好轉印之積體電路之一方法。該方法可包含:形成包括具有一(1 1 1)定向之一處置晶圓之一絕緣體上矽晶圓;在該絕緣體上矽晶圓上形成複數個準備好轉印之積體電路;圖案化裝置矽層(例如,藉此實體上界定積體電路之形狀);圍繞該等準備好轉印之積體電路中之每一者之周界圖案化並蝕刻穿過介電層,藉此界定複數個微型裝置;及沈積一無機電介質以鈍化該經曝露之裝置矽。
所揭示技術在某些實施例中包含使用一(1 1 1)系統產生適於微轉印印刷之較薄且低成本之晶圓封裝微尺度裝置之一方法。該方法可包含:提供複數個微尺度裝置及使用微組裝技術將該等微尺度裝置組裝至一載體晶圓上,其中該載體晶圓包括(1 1 1)定向矽及一第一介電層(例如,一有機材料(舉例而言,聚醯亞胺),或一無機材料(舉例而言,二氧化矽));將該等經組裝微型裝置嵌入於一第二介電層(例如,一有機材料,舉例而言,一旋塗聚醯亞胺或一經沈積無機材料)內;圖案化該第一介電層及該第二介電層,以界定具有錨及繫鏈之該等微尺度裝置之一周界,該等繫鏈在該等微尺度裝置相對於該載體晶圓移動時保留該等微尺度裝置相對於該載體晶圓之空間組態,藉此提供具有適於微轉印印刷至其他基板之微尺度裝置(例如,使用真空筒夾或使用實體接觸該等裝置之一轉印元件)之一晶圓級薄晶圓封裝。
所揭示技術在某些實施例中包含製作複數個可轉印微型物件之一方法。該方法包含:在一源基板之一處理側上形成包含犧牲材料之一犧牲層;至少部分地在該犧牲層上形成複數個可釋放微型物件(例如,可印刷電子組件、可印刷主動組件、微型裝置、微尺度裝置);將一聚合物層(例如,光阻劑材料、光可定義材料)施加於該複數個可釋放微型物件及該源基板之至少一部分上方,其中該聚合物層囊封該複數個可釋放微型物件(例如,除與該犧牲層接觸之部分外的該複數個可釋放微型物件之部分);處理該聚合物層以:(i)針對該複數個可轉印微型物件在該源基板上形成複數個錨結構,該一或多個錨結構在該可轉印微型物件之該犧牲層移動時保持剛性附接至該基板,(ii)在每一可轉印微型物件與該複數個錨結構之一預定錨結構之間形成至少一個繫鏈,及(iii)針對該等可釋放微型物件中之每一者,在該聚合物層中形成通至一各別可轉印微型物件下方的該犧牲層之一部分之一進入埠;及執行一移除程序(例如,一底切蝕刻或剝蝕)以將該複數個可釋放微型物件下方之該犧牲層之至少一部分移除(例如,藉此致使該複數個可釋放微型物件中之每一者移動並施加應力於該複數個繫鏈之一各別子組(例如,一單個繫鏈))。
在某些實施例中,所揭示技術允許在製作微型裝置陣列期間採用一單個聚合物層(例如,光阻劑或光敏材料)。單個層(例如,囊封結構)可用作一錨結構、一繫鏈結構或一囊封結構或所有三個結構。在某些實施例中,囊封結構用於在裝置製作及微印刷程序期間保護微型裝置陣列(包含其任何化學敏感層)及提供一接觸及黏附介面至微印刷程序中所採用之轉印元件。該囊封結構可提供電絕緣及避免污染物、濕氣及氧化劑之保護。該層可進一步實現一可印刷物件之底部、頂部或側面上之電其接觸。
在某些實施例中,該單個聚合物層改良一給定晶圓之該等可印刷微型裝置之密度。支撐性不可印刷結構(例如,錨及繫鏈)可經製作使得毗鄰可印刷結構之間的距離較小(例如,小於可印刷結構之寬度的一半)。
在某些實施例中,聚合物(例如,光阻劑或光敏材料)具有期望為一繫鏈之斷裂特性,諸如在一釋放程序期間維持可印刷結構之空間組態之足夠剛度。在藉由溶解、蝕刻、灰化或其他程序之轉印之後,亦可將形成錨定、拴繫或囊封之聚合物自可印刷物件及目標基板選擇性地移除。在某些實施例中,該聚合物亦具有足夠黏附性以用作與微印刷系統之一轉印元件的一接觸介面以自同質基板被拾取且可經處理以用作一旦該等微型裝置已經轉印至一目的基板即將該轉印元件與該等微型裝置分離之一介面。因此,在一實施例中,藉由使一印刷印模之至少一部分接觸至該聚合物之一對應部分來轉印該等可釋放微型物件。
相關申請案
本申請案主張以下申請案之優先權及權益:標題為「Systems and Methods for Controlling Release of Transferable Semiconductor Structures」之於2014年6月18日提出申請之美國臨時專利申請案第62/014078號,及標題為「Systems and Methods for Controlling Release of Transferable Semiconductor Structures」之於2014年7月27日提出申請之美國臨時專利申請案第62/029535號,該等美國臨時專利申請案中之每一者之內容以全文引用的方式併入本文中。
如本文中所使用,表達「半導體元件」及「半導體結構」同義使用且廣泛係指一半導體材料、結構、裝置或一裝置之組件。半導體元件包含高品質單晶及多晶半導體、經由高溫處理製作之半導體材料、經摻雜半導體材料、有機及無機半導體以及具有一或多個額外半導體組件及/或非半導體組件之複合半導體材料及結構,諸如介電層或材料及/或導電層或材料。半導體元件包含半導體裝置及裝置組件,包含但不限電晶體、包含太陽能電池之光伏打、二極體、發光二極體、雷射、p-n接面、光電二極體、積體電路及感測器。另外,半導體元件可係指形成一功能半導體裝置或產品之一零件或部分。
「半導體」係指在一極低溫度下為一絕緣體但在約300凱文之溫度下具有一可觀導電導率之一材料之任何材料。一半導體之電特性可藉由添加雜質或摻雜劑而改質且藉由使用電場來控制。在本說明中,術語半導體之用法意欲與此術語在微電子及電子裝置領域中之用法相一致。在本發明中有用之半導體可包含諸如矽、鍺及金剛石等元素半導體及(舉例而言)以下各項之化合物半導體:IV族化合物半導體,諸如SiC及SiGe;III-V族半導體,諸如AlSb、AlAs、Aln、AlP、BN、GaSb、GaAs、GaN、GaP、InSb、InAs、InN及InP;III-V族三元半導體合金,諸如AlxGa1-xAs;II-VI族半導體,諸如CsSe、CdS、CdTe、ZnO、ZnSe、ZnS及ZnTe;I-VII族半導體CuCl;IV-VI族半導體,諸如PbS、PbTe及SnS;層式半導體,諸如PbI2、MoS2及GaSe;氧化物半導體,例如CuO及Cu2O。術語半導體包括本質半導體及摻雜有一種或多種選定材料之非本質半導體,包含具有p型摻雜材料及n型摻雜材料之半導體,以提供適用於一給定應用或裝置之有益電子性質。術語「半導體」包含包括半導體及/或摻雜劑之一混合物之複合材料。在本發明之某些應用中有用之特定半導體材料包含但不限於:Si、Ge、SiC、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InP、InAs、GaSb、InP、InAs、InSb、ZnO、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、HgS、PbS、PbSe、PbTe、AlGaAs、AlInAs、AlInP、GaAsP、GaInAs、GaInP、AlGaAsSb、AlGaInP及GaInAsP。多孔矽半導體材料對本發明在感測器及發光材料(諸如發光二極體(LED)及固態雷射)領域中之應用有用。半導體材料之雜質係除半導體材料本身以外之原子、元素、離子及/或分子,或者提供於半導體材料中之任何摻雜劑。雜質係半導體材料中所存在之非所要材料,其可能會消極地影響半導體材料之電子性質,且包含但不限於氧、碳及金屬,包含重金屬。重金屬雜質包含但不限於:元素週期表上位於銅與鉛之間的元素族、鈣、鈉及其所有離子、化合物及/或錯合物。
「基板」係指其上或其中進行(或已進行)一程序(諸如半導體元件之圖案化、組裝或整合)之一結構或材料。基板包含但不限於:(i)其上製作、沈積、轉印或支撐半導體元件之一結構(亦稱作為一同質基板);(ii)一裝置基板,舉例而言,一電子裝置基板;(iii)具有用於隨後轉印、組裝或整合之諸如半導體元件之元件之一施體基板;及(iv)用於接納諸如半導體元件之可印刷結構之一目標基板。一施體基板可係但未必係一同質基板。
如本文中所使用之「目的基板」係指用於接納諸如半導體元件之可印刷結構之目標基板(例如,非同質基板)。目的基板材料之實例包含聚合物、塑膠、樹脂、聚醯亞胺、萘二甲酸乙二酯、聚對酞酸乙二酯、金屬、金屬箔、玻璃、撓性玻璃、一半導體及藍寶石。
如本文中所使用之術語「微型」及「微型裝置」係指根據本發明之實施例之特定裝置或結構之描述性大小。如本文中所使用,術語「微型」及「微型裝置」意欲係指以0.5 μm至250 μm(例如,自0.5 μm至2 µm、2 μm至5 µm、5 μm至10 µm、10 μm至20 µm、20 μm至50 µm、20 μm至50 µm、50 μm至100 µm或100 μm至250 µm)規模之結構或裝置。然而,將瞭解,本發明之實施例未必限制於此,且實施例之某些態樣可應用於較大或較小規模。
「可印刷」係指能夠轉印、組裝、圖案化、組織或整合至基板上或其中而不會將基板曝露於高溫(例如,在小於或等於約攝氏400、200或150度之溫度下)之材料、結構、裝置組件或整合式功能裝置。在本發明之一項實施例中,可印刷材料、元件、裝置組件或裝置能夠經由原液印刷、微轉印印刷或乾式轉印接觸印刷而轉印、組裝、圖案化、組織及/或整合至基板上或其中。
本發明之「可印刷半導體元件」包括可(舉例而言)藉由使用乾式轉印接觸印刷、微轉印印刷或原液印刷方法而組裝或整合至基板表面上之半導體結構。在一項實施例中,本發明之可印刷半導體元件可係單一單晶、多晶或微晶無機半導體結構。在此說明之內容脈絡中,一單一結構係具有經機械連接之特徵之一單體式元件。本發明之半導體元件可係未經摻雜或經摻雜,可具有一選定空間分佈之摻雜劑且可摻雜有複數個不同摻雜劑材料,包含p型及n型摻雜劑。本發明包含具有大於或等於約1微米之至少一個剖面尺寸之微結構可印刷半導體元件且具有小於或等於約1微米之至少一個剖面尺寸之奈米結構可印刷半導體元件。在諸多應用中有用之可印刷半導體元件包括自對高純度塊體材料(諸如使用習用高溫處理技術產生之高純度結晶半導體晶圓)之「由上而下」處理得來之元件。在一項實施例中,本發明之可印刷半導體元件包括複合結構,該等複合結構具有以可操作方式連接至至少一個額外裝置組件或結構(諸如一導電層、介電層、電極、額外半導體結構或其任一組合)之一半導體。在一項實施例中,本發明之可印刷半導體元件包括可拉伸半導體元件或異質半導體元件。
術語「撓性」係指一材料、結構、裝置或裝置組件可逆地變形成一彎曲形狀(例如)而無需經歷引起顯著應變(諸如以一材料、結構、裝置或裝置組件之一故障點為特徵之應變)之一變換的能力。
「塑膠」係指可經模製或塑形(通常在加熱時)且經硬化成一所要形狀之任何合成或天然存在材料或材料組合。在本發明之裝置及方法中有用之例示性塑膠包含但不限於聚合物、樹脂及纖維素衍生物。在本說明中,術語塑膠意欲包含複合塑膠材料,該等複合塑膠材料包括一或多個塑膠及一或多個添加劑,諸如結構增強劑、填充劑、纖維、塑化劑、穩定劑或可提供所要化學或物理性質之添加劑。
「電介質」及「介電材料」在本說明中同義使用且係指高度抵抗電流流動且可由一所施加電場偏極之一物質。有用介電材料包含但不限於SiO2
、Ta2
O5
、TiO2
、ZrO2
、Y2
O3
、SiN4
、STO、BST、PLZT、PMN及PZ。
「聚合物」係指包括複數個重複化學基團(通常稱作為單體)之一分子。聚合物通常由高分子質量表徵。本發明中可使用之聚合物可係有機聚合物或無機聚合物且可係非晶系、半非晶系、結晶或部分結晶狀態聚合物可包括具有相同化學組合物之單體或可包括具有不同化學組合物之複數個單體,諸如一共聚物。具有鏈接式單體鏈之交聯聚合物對本發明之某些應用尤其有用。本發明之方法、裝置及裝置組件中可用之聚合物包含但不限於塑膠、彈性體、熱塑性彈性體、彈性塑膠、恒溫器、熱塑性塑膠及丙烯酸酯。例示性聚合物包含但不限於縮醛聚合物、可生物降解聚合物、纖維素聚合物、氟聚合物、耐綸、聚丙烯腈聚合物、聚醯胺-亞醯胺聚合物、醯亞胺、聚芳香酯、聚苯并咪唑、聚丁烯、聚碳酸酯、聚酯、聚醚醯亞胺、聚乙烯、聚乙烯共聚物及經改質聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基戊烯、聚伸苯醚及聚苯硫、聚鄰苯二甲醯胺、聚丙烯、聚氨酯、苯乙烯樹脂、碸基樹脂、乙烯基樹脂或此等之任何組合。
如本文中所使用之「微轉印印刷」係指用於將微型或奈米型材料、裝置及半導體元件確定性組裝成具有二維及三維佈局之經空間組織、功能配置的系統、方法及技術。通常難以拾取並放置超薄或小裝置,然而,微轉印印刷准許選擇並施加此等超薄、易損壞或小裝置(諸如微型LED)而不會對裝置自身造成損害。微結構印模(例如,彈性印模、靜電印模或混合彈性/靜電印模)可用於拾取微型裝置,將微型裝置輸送至一目的基板,及將微型裝置印刷至目的基板上。在某些實施例中,表面黏附力用於控制對此等裝置之選擇並將其印刷至目的基板上。此程序可大規模地並行執行。印模可經設計以在一單個拾取及印刷操作中轉印一單個裝置或數百至數千個離散結構。關於微轉印印刷之一論述通常參考美國專利第7,622,367號及第8,506,867號,該等美國專利中之每一者特此以全文引用的方式併入本文中中。
所揭示技術大體而言係關於用於使用繫鏈來控制微型物件(裝置)自一同質基板之釋放之系統及方法。在某些實施例中,微型物件經設計或經組態以使得在將該等微型物件自一基板釋放時保留其定向及空間組態。保持剛性附接至同質基板之錨結構及將可釋放微型物件接合至錨之繫鏈結構用於在微型物件自基板部分或完全釋放時維持微型物件之空間組態。此可藉由藉助底切、蝕刻、剝蝕或其他手段來選擇性移除一犧牲層(例如,至少部分在微型物件下方的犧牲層)來完成。在某些實施例中,犧牲層係主動組件生長於其上之同質基板之一部分。此使每一微型裝置藉助至少一個錨及至少一個繫鏈支撐在同質基板上且連接至該同質基板。
在某些實施例中,用以將在可釋放微型物件下方的犧牲層移除之蝕刻程序具有一結晶相依性,蝕刻沿一晶體結構之某些方向較快且沿晶體結構之其他方向較慢。由於易受不同蝕刻速率影響之懸空鍵之數目之差異,因此拐角結構以不同速率蝕刻。舉例而言,在一平面晶體結構中,通常連接至四個鄰近者之一晶體原子或分子將僅在一凸拐角處連接至兩個鄰近者但將在一凹拐角處連接至三個鄰近者。通常連接至八個鄰近者之一晶體原子將僅在一凸拐角處連接至三個鄰近者但將在一凹拐角處連接至七個鄰近者。因此,由犧牲層製成之結構之凸拐角或外拐角相對快速地蝕刻,漸進地蝕刻且產生平行於晶體中快速蝕刻平面之蝕刻前端。由犧牲層製成之結構之凹拐角或內拐角具有較少易受影響之懸空鍵,且蝕刻較緩慢,形成由該緩慢蝕刻平面界定之一緩慢移動或釘紮/停止蝕刻前端,前提係蝕刻劑之所得蝕刻前端可形成並維持由內拐角/凹拐角表徵之一局部形狀。展現此類結晶選擇性之某些釋放層(亦稱作為一犧牲層)包含Si (1 1 1)、InAlP、InP、GaAs、InGaAs、AlGaAs、GaSb、GaAlSb、AlSb、InSb、InGaAlSbAs、InAlSb及InGaP。
提供至少暫時地橫跨第一基板之整個區域在用於形成可釋放微型物件之區及在用於形成錨定結構之區兩者中之一犧牲層通常係便利的。在彼等應用中,可使用其中錨形成沿至少一個維度橫跨一個以上可釋放微型物件之一連續結構之錨定設計或其中錨定位在可釋放微型物件周圍之設計。在某些實施例中,錨定結構經設計有局部凹拐角或內拐角且可釋放微型物件經設計有凸拐角/外拐角。在某些實施例中,犧牲材料移除蝕刻在可釋放微型物件下方快速地進展(例如,相對於形成錨結構之速率)。此等設計可進一步得益於繫鏈設計,該等繫鏈設計舉例而言藉由具有窄於繫鏈所附接至之錨結構之一狹窄形狀包含較少局部凹拐角或內拐角。在某些實施例中,狹窄繫鏈意指具有1 µm至100 µm、1 µm至5 µm、5 µm至10 µm、10 µm至15 µm、15 µm至20 µm或20 µm至40 µm之一寬度之繫鏈。在某些實施例中,狹窄繫鏈之寬度係1 µm至50 µm或5 µm至10 µm。
圖1係其上具有形成於一作用層106中之微型裝置(例如,106a、106b及106c)之一實例性同質基板102之一圖解說明。同質基板102將取決於形成於其上之微型裝置之類型而變化。同質基板之實例包含半導體材料(例如,一非晶系、多晶、微晶或結晶半導體)、金屬、聚合物或玻璃。作用層106 (包含主動組件106a至106c)可包含一半導體,諸如結晶Si、GaAs、GaN或一III-V化合物半導體。
一犧牲層104形成於同質基板102上。主動組件106可形成於作用層106中,作用層106形成於犧牲層104上。主動組件106a至106c分佈於同質基板102上方且藉由錨108a至108b (統稱錨108)彼此空間分離。錨108藉由犧牲層104a、104b之部分實體連接或固定至同質基板102。主動組件106a至106c藉由繫鏈110a至110d (統稱為繫鏈110)懸置於同質基板102上面,繫鏈110a至110d (統稱為繫鏈110)將每一主動組件106a至106d實體連接至一或多個錨108。在某些實施例中,一單個錨或繫鏈(未展示)用於將每一主動組件106a至106c固定至基板102。繫鏈110及錨108可至少部分地導電,藉此將每一主動組件106a至106c電連接至一或多個繫鏈110或錨108。在某些實施例中,電功能錨108包含被動電元件(諸如電導體、電阻器、電容器或接觸墊)或主動組件(諸如,電晶體及電容器)。
錨108藉由在電功能錨108下面之犧牲層104連接至基板層102。在某些實施例中,犧牲層104不存在於主動組件106a至106d下面之區域112a至112c (統稱為112),藉此將主動組件106a至106d與錨108隔離。在某些實施例中,在已執行一蝕刻程序以將犧牲層104自彼等區移除之後,犧牲層104不存在於主動組件106a至106d下面之區域112中。舉例而言,在某些實施例中,可轉印半導體結構生長於一同質基板材料(諸如Si (1 1 1))上。結構可藉由底切蝕刻基板材料或形成於同質基板材料與可轉印半導體結構之間的一犧牲材料而釋放。
在某些實施例中,繫鏈110或錨108係異質的,使得其由除基底基板材料以外之一材料(例如,除形成同質基板之半導體材料以外之一材料)製成。舉例而言,繫鏈110或錨108可係結晶的、多晶的、非晶系或延性的。
犧牲層104可為一個氧化物,諸如二氧化矽。繫鏈110可包含金屬、半導體或經摻雜半導體,及/或金屬層,藉此在錨108與可印刷主動組件106a至106d之間提供導電性。繫鏈110或錨108可包含非導電性電介質或樹脂。
圖2圖解說明隨時間底切蝕刻犧牲層之程序。圖2中之虛線指示在半導體裝置202下面之蝕刻劑之程度(對應於主動組件106a至106d)。在已開始用以釋放半導體結構202之蝕刻程序之前,半導體裝置202經展示在t=0處。在某些實施例中,錨結構108垂直於結晶矽111之(1 2 2)方向族形成。在某些實施例中,錨結構108形成係欲釋放之裝置202之至少兩倍寬之結構。在某些實施例中,錨結構108圍繞欲釋放之裝置202結構以使得不藉由底切蝕刻釋放錨結構108。在某些實施例中,犧牲層104之定向經選擇以允許根據圖2發生底切蝕刻進展,如自t=0至t=6所示,其中一垂直快速蝕刻方向對應於虛線蝕刻前端在裝置202下方之進展。在某些實施例中,犧牲層104具有足夠厚度以一旦將犧牲材料移除即允許蝕刻劑在犧牲層104內流動。
在某些實施例中,欲釋放之裝置202結構支承剩餘應力,舉例而言歸因於活性材料(例如,作用層106)或緩衝區之磊晶生長。在藉由底切蝕刻釋放時,裝置202結構可部分或完全鬆弛、變形或移動且因此將額外應力施加於仍附接至基板之結構之部分(例如,對應圖1之繫鏈110之繫鏈204)上。在某些實施例中,若施加至繫鏈204之應力足夠大以使繫鏈204斷裂,則裝置202結構可在微型裝置202用於微印刷程序(例如,由一保形轉印元件拾取)之前在釋放化學中過早地損失。
圖3係底切蝕刻具有一單個繫鏈304 (對應於圖1之一繫鏈110)之一可轉印半導體302 (對應於主動組件106a至106d)之程序之一圖解說明。根據圖3中用虛線所示之進展,發生半導體裝置302下面之底切蝕刻進展。在某些實施例中,欲釋放之裝置302結構支承剩餘應力,舉例而言歸因於活性材料(例如,作用層106)或緩衝區之磊晶生長。在藉由底切蝕刻釋放時,裝置302結構可部分或完全鬆弛、變形或移動且因此將額外應力施加於仍附接至基板之結構之部分(例如,對應圖1之繫鏈110之繫鏈304)上。若裝置302結構係由位於一面向錨邊緣裝置302結構之中心點處之一單個繫鏈304支承,則底切在結構之中心處沿一線完成,且未經拴繫邊緣之自由膨脹或收縮可適應在釋放時發生之變形而無需施加應力至繫鏈304。
圖4係將具有相對於裝置402之邊緣偏離中心放置之一單個繫鏈404 (對應於圖1之繫鏈110)之一可轉印半導體裝置402 (對應於主動組件106a至106d)底切蝕刻(舉例而言)至少5%、10%、20%、50%或更多之程序之一圖解說明。在某些實施例中,(舉例而言)在Si (1 1 1)上之一可釋放結構之單個繫鏈404相對於裝置402之邊緣偏離中心406放置在面向錨邊緣408上,例如,繫鏈404並不位於裝置402之中點處或沿著其之中心線定位。底切蝕刻進展在區域410在最後釋放之繫鏈404附近之情況下達到完成。在此組態中,設計除其他外亦提供額外保證:可釋放結構中之殘餘應力之鬆弛由未經拴繫邊緣之自由膨脹/收縮適應且在釋放程序期間並不使繫鏈404斷開及導致良率損失。在某些實施例中,偏離中心繫鏈404更可能以一裝置402下方較少未經釋放區完成(例如,完美地或接近完美地)。如圖4中之圖解說明所示,由於繫鏈404定位於一偏離中心位置中,因此不存在蝕刻平面之阻滯(阻擋)。
圖5A至圖5B係每可釋放結構504 (對應於主動組件106a至106d)具有四個繫鏈502A至502D (統稱為繫鏈502,對應於圖1之繫鏈110)之一實例性結構之圖解說明。在於諸如Si (1 1 1)之基板102 (圖1中所示)上產生可釋放結構504之某些實施例中,繫鏈502A至502D偏離中心且位於晶片504之周界上之位置處以在釋放結構之前藉由在緩慢蝕刻平面之相交點處產生凹頂點來阻滯蝕刻前端506。在某些實施例中,避免來自緩慢蝕刻平面之釘紮。
在某些實施例中,繫鏈502經設計(例如,在其放置方面)使得其不支撐緩慢蝕刻平面之相交點處之凹頂點,藉此避免對蝕刻前端之阻滯。舉例而言,針對(1 1 1)矽,此等繫鏈502可(舉例而言)具有1.732之一縱橫比。在某些實施例中,縱橫比係自1.3至1.5、1.5至1.7、1.7至1.9或1.9至2.1。在某些實施例中,繫鏈502之臨界縱橫比取決於所蝕刻材料之晶體定向。臨界縱橫比可係藉由蝕刻不同縱橫比之繫鏈以判定一有用縱橫比來根據經驗判定,或藉由比較在較佳蝕刻條件下不同方向上之蝕刻速率來計算。
圖6A及圖6B係(1 1 1)矽特有之繫鏈之實例性圖解說明。圖18係半導體裝置之晶體定向之一先前技術圖解說明。一繫鏈602 (對應於圖1之繫鏈110)之縱橫比可經設定以避免來自緩慢蝕刻平面之釘紮。不同晶體可具有不同臨界縱橫比。圖6A及圖6B中所示之繫鏈602具有兩個不同縱橫比,此乃因圖6A中之繫鏈602之寬度小於圖6B中之繫鏈602之寬度,且縱橫比係藉由將繫鏈602之寬度除以高度來定義。分別地,圖6A中所示之繫鏈602具有小於1.732之一縱橫比,且圖6B中所示之繫鏈具有大於1.732之一縱橫比。如圖6A中所示,具有小於1.732之一縱橫比之一繫鏈602可形成阻滯底切之頂點(由虛線描繪之三角形之相對角)。相比而言,如圖6B中所示,具有大於1.732之一縱橫比之一繫鏈604不阻滯底切。
圖7A及圖7B圖解說明將一犧牲層702a及702b (統稱702)自可釋放物件704a至704d (統稱為704且例如,諸如圖1之主動組件106a至106c)移除同時減少自錨定結構下方移除之犧牲層702之量之結晶選擇性之額外設計。在微組裝中,在某些實施例中,將(舉例而言)由溝渠706a至706d (統稱為706)所描繪之微型物件704a至704d自一第一基板釋放同時保留其定向及空間組態直至其由一保形轉印元件(例如,一彈性體印模)選擇(例如,拾取)為止係有用的。保持剛性附接至第一基板之錨結構及將可釋放微型物件接合至錨之繫鏈結構708a至708h (統稱為708)可用於在微型物件704自第一基板部分或完全釋放時維持微型物件之空間組態。舉例而言,上述情形可藉由藉助蝕刻或剝蝕或其他手段將一犧牲層702選擇性移除來完成。在此實例中,物件704a藉助一單個繫鏈708a固定至一錨結構,物件704b藉助兩個繫鏈708b及708c固定至一錨結構,物件704c藉助四個繫鏈708d、708e、708f及708g固定至一錨結構,且物件704d藉助兩個繫鏈708h及708i固定至一錨結構。在某些實施例中,用相同數目個繫鏈固定一同質基板上之每一物件704。
在某些實施例中,用以將在可釋放微型物件下方的犧牲層移除之蝕刻程序具有結晶相依性,蝕刻沿晶體結構之某些方向較快發生且沿晶體結構之其他方向較慢發生。在彼等情形中,結構(例如,犧牲層)之凸拐角或外拐角較快速蝕刻以漸進產生平行於快速蝕刻平面之蝕刻前端,如上文所闡述。在此等例項中,結構(例如,犧牲層)之凹拐角或內拐角蝕刻較慢,藉此形成由該緩慢蝕刻平面界定之一緩慢移動或經釘紮/經阻擋蝕刻前端(前提係蝕刻劑之所得蝕刻前端可形成並維持由內拐角/凹拐角表徵之一局部形狀)。展現此類結晶選擇性之具有結晶相依性之某些釋放層(例如,犧牲層)包含Si (1 1 1)、InAlP、InP、GaAs、InGaAs、AlGaAs、GaSb、GaAlSb、AlSb、InSb、InGaAlSbAs、InAlSb及InGaP。
為解決此效應,在某些實施例中,提供至少暫時地橫跨第一基板之整個區域在用於形成可釋放微型物件之區及在用於形成錨定結構之區兩者中之一犧牲層。另外,在彼等應用中,採用沿至少一個維度橫跨一個以上可釋放微型物件之一連續結構。另一選擇係,在某些實施例中,錨定位在可釋放微型物件周圍。
在此等實施例中,錨定結構由局部凹拐角或內拐角表徵且可釋放微型物件由凸拐角或外拐角局部表徵。在此等組態中,蝕刻在可釋放微型物件下方快速地進展(例如,相對於釋放錨定結構之速率)。
在某些實施例中,繫鏈經設計以不支撐局部凹拐角或內拐角之建立。在此等實施例中,繫鏈經組態有(舉例而言)一狹窄形狀(例如,自10 nm至100 nm、100 nm至500 nm、500 nm至1微米或1微米至10微米之一寬度)。
為促進可印刷微型裝置自製作基板之一控制釋放,繫鏈可經塑形以提供一一致分離點。圖8係實施於對應於圖1之繫鏈110之一繫鏈804中之一實例性凹口802之一圖解說明。拴繫結構中之凹口802可用於促進在一經釋放微型物件由諸如一結構化彈性體印模之一轉印元件取回時控制斷裂點。凹口802之寬度可用於在藉由一轉印元件移除一經釋放微型物件(例如,經部分釋放)時控制使一繫鏈802斷裂所需之力。
在本發明之另一態樣中,所揭示技術實現使用(1 1 1)矽製作及製造超薄低成本封裝微尺度裝置。圖9係使用(1 1 1)矽提供超薄低成本封裝微尺度裝置之一實例性方法900之一流程圖。首先製作諸如微尺度積體電路或LED的準備好轉印之微尺度裝置(步驟902)。舉例而言,將微尺度裝置組裝至具有一介電層之一(1 1 1)矽晶圓上(步驟904)。在某些實施例中,其他類型之晶圓可用作微型裝置之一目的基板,舉例而言,玻璃、塑膠或金屬。在某些實施例中,可使用薄膜金屬化程序來互連經組裝微型裝置與其他功能元件(步驟906)。經組裝微尺度裝置及金屬化層可完全嵌入於一介電層內(步驟908)。可圖案化介電層(步驟910)及可將經封裝微尺度裝置自下伏晶圓釋放(步驟912)並轉印至另一基板。可使用各種程序來將微尺度裝置自下伏晶圓釋放,諸如本文中所揭示之彼等程序(例如,參見上文)。
圖10A至圖10D圖解說明使用一絕緣體上矽晶圓製成準備好轉印之積體電路之一程序;在某些實施例中,採用一(1 1 1)處置晶圓。如圖10A中所示,在此實例中,源基板係一絕緣體上矽晶圓1002。在某些實施例中,可使用其他類型之晶圓,諸如半導體或金屬晶圓。開始晶圓包含具有(1 1 1)定向之一處置晶圓。一埋入式氧化物層1004 (例如,~1 µm厚)直接位於源基板1006之頂部表面上。一裝置矽層1008經直接提供在埋入式氧化物層1004之頂部表面上。
如圖10B中所示,一或多個積體電路1010 (統稱為裝置1010)經製作(直接或間接)於裝置矽層1008上。裝置矽層1008可係足夠厚以起塊狀矽一樣的作用,可部分空乏或可完全空乏且可具有(舉例而言)小於1微米、一微米、數微米(例如,2微米)或10微米、50微米、100微米或1000微米之一厚度。程序可包含提供多個佈線級。在某些實施例中,提供一端子無機介電鈍化層,使得裝置矽之佈線金屬化皆不會被曝露。
如圖10C中所示,藉由穿過在裝置1010之周界周圍之介電層圖案化並蝕刻溝渠1014來界定微型裝置。裝置矽層亦經圖案化。若存在於裝置之周界處曝露之裝置矽,則可沈積一無機介電層以鈍化此經曝露矽。鈍化層然後經圖案化,形成無機介電部分1012a、1012b及1012c。在某些實施例中,矽經蝕刻至一適當深度1016以釋放裝置1010 (圖10D)。如圖10D中所示,藉由使用諸如本文中所揭示(例如,如上文所闡述)之彼等技術之技術來底切一犧牲層1018來將裝置1010自源基板1006釋放。在執行底切程序之後,裝置1010如上文所闡述藉由錨及/或繫鏈(圖10D中未展示)固持在適當位置中。
圖11A至圖11C圖解說明使用微組裝技術(使用彈性體印模微轉印印刷來拾取薄微尺度裝置並將其放置至另一載體晶圓上)來組裝一低成本載體晶圓之一實例性程序。圖11A將一轉印印模1102圖解說明為其接近一源晶圓1006上之一或多個準備好轉印之微尺度裝置(例如,積體電路) 1010。圖11B圖解說明轉印印模1102自源晶圓1006拾取裝置1010。裝置1010經轉印至一低成本載體晶圓1112,如圖11C中所展示。在某些實施例中,一層1106形成於載體晶圓1112 (諸如,一絕緣層或聚合物層(例如,一膠黏聚合物層))上。實例性轉印技術闡述於美國專利第7,622,367號、第7,943,491號及第8,506,867號中,該等美國專利中之每一者特此以引用方式併入本文中。
圖12A至圖12C圖解說明使用(1 1 1)系統來產生薄及低成本封裝微尺度裝置之一實例性方法。如圖12A中所示,使用微組裝技術將微尺度裝置1010a及1010b (統稱1010)組裝至載體晶圓1112上。在某些實施例中,載體晶圓1112係(1 1 1)定向矽且包含一介電層1206。介電層1206可係有機(例如,聚醯亞胺)或無機(例如,二氧化矽)。在某些實施例中,所組裝微尺度裝置1010 嵌入於一第二介電層1202內,如圖12B中所示。此第二嵌入電介質1202可係有機的(例如,一旋塗聚醯亞胺)或可係一沈積無機材料。參考圖12C,可接著以界定各自包含一微尺度裝置1010之所要微尺度裝置封裝1204a及1204b且亦界定錨108a至108c及繫鏈110a至110d (如上文所闡述)之一方式圖案化介電層1202及1206。舉例而言,在某些實施例中,使用如上文所闡述之底切移除程序將微尺度裝置1010封裝自晶圓1102釋放。所得晶圓級薄及低成本微尺度裝置1010封裝適於使用(舉例而言)真空筒夾轉印至其他基板。在某些實施例中,襯墊結構經形成於嵌入式微尺度裝置1010之頂部或底部表面上,藉此形成一可表面安裝裝置。
圖13係具有印刷至一結構中之微尺度裝置之一實例性目的基板之一圖解說明。目的基板可由諸如二氧化矽、玻璃或一金屬之一無機材料製成。所印刷微尺度裝置可嵌入於結構內,如圖13中所示。
圖14係具有藉助晶圓級(1 1 1)矽啟用封裝之實例性可調適組裝程序之一圖解說明。可將一封裝晶圓1402上之微尺度裝置轉印印刷至一捲帶1404。可將捲帶1404提供至一帶饋送高速射片機1406用於組裝。帶饋送高速射片機1406可將捲帶1404上之微尺度裝置封裝成(舉例而言)一封裝中封裝模製封裝1408或隨後經模製至一封裝1410中之一引線框架上封裝。
在某些實施例中,將封裝晶圓1402提供至一晶圓饋送晶粒附接工具1412。晶圓饋送晶粒附接工具1412可將微尺度裝置封裝至晶圓級封裝1402中。晶圓饋送晶粒附接工具1412可封裝隨後模製至一封裝1410中之引線框架上封裝上之微尺度裝置。晶圓饋送晶粒附接工具1412將微尺度裝置封裝至封裝中封裝裝置1408中或一晶圓級封裝(WLP) 1414中。
在某些實施例中,將封裝晶圓提供至一晶圓饋送微轉印印刷器1416,晶圓饋送微轉印印刷器1416將微尺度裝置封裝於晶圓級封裝1414中。
圖15係使用(1 1 1)釋放系統之一封裝中之一實例性系統1504之一圖解說明。所圖解說明實例性裝置150可包含一小積體電路1514,小積體電路1514於與兩個不同類型之感測器1508、1510互連且亦與使用共同常見晶圓級金屬化製成之一天線1512互連。此系統可完全嵌入於一介電材料中且可自下伏(1 1 1)晶圓釋放,如上文所闡述。裝置1504可藉由繫鏈1502a至1502d耦合至錨1506a及1506b。此提供可使用(舉例而言)微組裝技術組裝至其他基板上之一小型封裝。
在本發明之另一態樣中,錨110及繫鏈108由一單個聚合物層形成。聚合物層藉由在微尺度裝置經製作於同質基板上之後且在微印刷程序期間囊封微尺度裝置來進一步用作對所製作微尺度裝置之保護。為此,囊封用於保護所製作微型裝置內之任何化學敏感性層。舉例而言,該囊封聚合物提供電絕緣及避免污染物、濕氣及氧化劑之保護。囊封聚合物層進一步允許在一可印刷物件之底部側、頂部側或橫側上採用可電接觸結構。
在某些實施例中,聚合物層可由具有足夠剛度之一光阻劑或光敏材料製成以在一釋放程序期間維持可印刷結構之空間組態。形成微尺度裝置之錨、繫鏈或囊封之聚合物亦可在轉印之後藉由溶解、蝕刻或其他程序自可印刷物件及目標基板選擇性移除。聚合物可具有足夠黏附性以用作與微印刷系統之一轉印元件的一接觸介面,以使得其可自一同質基板被拾取且可經處理以用作一旦微尺度裝置已經轉印至一目的基板即將該轉印元件與該等微尺度裝置分離之一介面。
在某些實施例中,該單個聚合物層改良一給定晶圓之該等可印刷微型裝置之密度。支撐性不可印刷結構(例如,錨及繫鏈)可經製作使得毗鄰可印刷結構之間的距離小型化,舉例而言,小於500微米、小於100微米、小於50微米、小於25微米或小於10微米。
圖16圖解說明包括由一單個聚合物層1601形成之錨108、繫鏈(未展示)及囊封層1602之一可釋放微型物件106之一實施例。如圖中所示,可釋放微型物件106係具有一射極1604、一集極1606、一子集極1608及電襯墊1610之一可印刷主動組件。可釋放微型物件106製作於一犧牲層104 (在圖中稱作為一釋放層)上方。
聚合物層1601施加於可釋放微型物件106上方及同質源基板102上方。如所示,聚合物層1601囊封微型物件106之所曝露頂部區及側部區。聚合物層1601亦囊封犧牲層104之一部分。
為將可釋放微型物件106自同質基板102分離,聚合物層1601經處理以在源基板102及繫鏈結構110 (未展示)上形成錨結構108。如圖中所圖解說明,錨結構108形成於同質基板102 (或其一大量部分)上方以在犧牲層104內之犧牲材料經完全或部分移除時保持剛性附接至基板102。繫鏈110 (未展示)使錨結構108連接至可印刷微型物件106及聚合物層1601之囊封層1602。在某些實施例中,處理亦形成在使犧牲層104之一部分曝露之聚合物層1601中形成進入埠(圖16中未展示)。進入埠1612 (圖17)允許接達犧牲層104以(舉例而言)執行底切移除程序(例如,藉由化學蝕刻)。
在某些實施例中,處理包含:在可釋放微型物件106上形成一光敏層(作為聚合物層),接著使光敏層之部分選擇性地曝露於一致能光束(例如,電磁輻射光束或電子光束)以變更光敏層對一光阻劑顯影劑之溶解性。可使光敏層(或整個裝置)曝露於熱以使光敏層凝固。隨後,接著將光敏層(例如,可溶於或不可溶於光阻劑顯影劑)之部分移除以界定可斷開繫鏈。
光可定義材料(諸如光阻劑或可交聯樹脂)可用於製成錨定、拴繫或囊封結構,提供形成之簡易性及在諸多情形中提供藉由溶解於濕化學品、有機溶劑或水性混合物中或藉由在氧及/或氟化合物中灰化之移除簡易性。
底切移除程序可採用化學反應物來蝕刻犧牲層104 (在圖16中經展示為釋放層),透過形成於錨定、拴繫及/或囊封結構中之進入埠獲得接達。蝕刻反應產物可透過外出埠在可釋放微型物件下方之空間退出。在某些實施例中,外出埠與進入埠相同(例如,在圖17中為1612)。當釋放層完全或部分移除時,認為可釋放微型物件至少部分地釋放且準備好由一轉印元件移除。轉印元件接觸並黏附至部分釋放物件。在某些實施例中,轉印元件係保形的以與可釋放物件之形貌之至少一部分緊密接觸。舉例而言,轉印元件可包含一保形材料,諸如PDMS。
圖17係實例性可釋放微型物件106之釋放及移除之一圖解說明。如所示,可釋放微型物件106與一轉印元件1702接觸。在某些實施例中,多個柱1704實施例接觸可釋放微型物件106。在其他實施例中,一單個柱接觸接觸一可釋放微型物件106。在黏附至所釋放物件106之後,轉印元件1702移動遠離同質基板102同時維持黏附至所釋放微型物件106,藉此自其同質基板102取回、移除、分離或拾取物件106。在移除程序中,錨108或繫鏈110結構斷裂或以其他方式失去與同質基板102或所釋放物件106之連接。在某些實施例中,繫鏈110在由轉印元件1702接觸時斷裂。在某些實施例中,繫鏈110在轉印元件1702自同質基板102拉動微型物件106時斷裂。
針對特定斷裂性質、黏附性質或在錨定及拴繫結構中之幾何形狀及應力集中特徵之定義而選定之材料係有益於控制分離或斷裂點。在某些實施例中,繫鏈110由一狹窄結構(在某些實施例中,或經塑形有一凹口)以提供一斷裂點且允許可印刷微型物件106與同質結構102分離。如上文所述,繫鏈110可由有機材料(諸如聚合物)或無機材料(諸如矽、二氧化矽或氮化矽)製成。
仍參考圖17,聚合物層1601 (特定而言,囊封區1602)用作與轉印元件1702之接觸點。在其他實施例中,轉印元件1702接觸微型物件106自身。
在某些實施例中,轉印元件1702包含一或多個柱(舉例而言,組織成一陣列)以與一給定可印刷微型物件106接觸。在某些實施例中,轉印元件1702形成一單個表面以與聚合物層1601接觸。
鑒於此處所闡述之系統及方法之結構、功能及設備,在某些實施例中,提供用於提供微尺度裝置之一系統及方法。已闡述用於提供微尺度裝置之方法及設備之特定實施例,熟習此項技術者現在將明瞭,可使用併入有本發明之概念之其他實施例。因此,本發明不應限於特定實施方案,而是應僅受所附申請專利範圍之精神及範疇限制。
貫穿其中將設備及系統闡述為具有、包含或包括特定組件或將程序及方法闡述為具有、包含或包括特定步驟之闡述,另外預期存在基本上由所敘述之組件組成或由所敘述之組件組成之所揭示技術之設備及系統,且存在基本上由所敘述之處理步驟組成或由所敘述之處理步驟組成之根據所揭示技術之程序及方法。
應理解,只要所揭示技術保持可操作,步驟之次序或執行某些動作之次序並不重要。此外,可同時實行兩個或兩個以上步驟或動作。
102‧‧‧同質基板/基板/基板層/源基板/同質結構
104‧‧‧犧牲層
104a‧‧‧犧牲層
104b‧‧‧犧牲層
106‧‧‧作用層/可釋放微型物件/微型物件
106a‧‧‧微型裝置/主動組件
106b‧‧‧微型裝置/主動組件
106c‧‧‧微型裝置/主動組件
108a‧‧‧錨
108b‧‧‧錨
108c‧‧‧錨
110a‧‧‧繫鏈
110b‧‧‧繫鏈
110c‧‧‧繫鏈
110d‧‧‧繫鏈
112a‧‧‧區域
112b‧‧‧區域
112c‧‧‧區域
202‧‧‧半導體裝置/半導體結構/裝置/微型裝置
204a‧‧‧繫鏈
204b‧‧‧繫鏈
302‧‧‧可轉印半導體/半導體裝置/裝置
304‧‧‧繫鏈
402‧‧‧裝置/可轉印半導體裝置
404‧‧‧繫鏈/偏離中心繫鏈
406‧‧‧中心
408‧‧‧面向錨邊緣
410‧‧‧區域
502a‧‧‧繫鏈
502b‧‧‧繫鏈
502c‧‧‧繫鏈
502d‧‧‧繫鏈
504‧‧‧可釋放結構/晶片
506‧‧‧蝕刻前端
602‧‧‧繫鏈
604‧‧‧繫鏈
702a‧‧‧犧牲層
702b‧‧‧犧牲層
704a‧‧‧可釋放物件/微型物件/物件
704b‧‧‧可釋放物件/微型物件/物件
704c‧‧‧可釋放物件/微型物件/物件
704d‧‧‧可釋放物件/微型物件/物件
706a‧‧‧溝渠
706b‧‧‧溝渠
706c‧‧‧溝渠
706d‧‧‧溝渠
708a‧‧‧繫鏈結構/繫鏈
708b‧‧‧繫鏈結構/繫鏈
708c‧‧‧繫鏈結構/繫鏈
708d‧‧‧繫鏈結構/繫鏈
708e‧‧‧繫鏈結構/繫鏈
708f‧‧‧繫鏈結構/繫鏈
708g‧‧‧繫鏈結構/繫鏈
708h‧‧‧繫鏈結構/繫鏈
708i‧‧‧繫鏈
802‧‧‧凹口
804‧‧‧繫鏈
1002‧‧‧絕緣體上矽晶圓
1004‧‧‧埋入式氧化物層
1006‧‧‧源基板
1008‧‧‧裝置矽層
1010‧‧‧積體電路/裝置/微尺度裝置/嵌入式微尺度裝置
1010a‧‧‧微尺度裝置
1010b‧‧‧微尺度裝置
1012a‧‧‧無機介電部分
1012b‧‧‧無機介電部分
1012c‧‧‧無機介電部分
1014‧‧‧溝渠
1016‧‧‧深度
1018‧‧‧犧牲層
1102‧‧‧轉印印模
1106‧‧‧層
1112‧‧‧載體晶圓
1202‧‧‧第二介電層/第二嵌入電介質/介電層
1204a‧‧‧微尺度裝置封裝
1206‧‧‧介電層
1402‧‧‧封裝晶圓/晶圓級封裝
1404‧‧‧捲帶
1406‧‧‧帶饋送高速射片機
1408‧‧‧封裝中封裝模製封裝/封裝中封裝裝置
1410‧‧‧封裝
1412‧‧‧晶圓饋送晶粒附接工具
1414‧‧‧晶圓級封裝
1416‧‧‧晶圓饋送微轉印印刷器
1502a‧‧‧繫鏈
1502b‧‧‧繫鏈
1502c‧‧‧繫鏈
1502d‧‧‧繫鏈
1504‧‧‧裝置
1506a‧‧‧錨
1506b‧‧‧錨
1508‧‧‧感測器
1510‧‧‧感測器
1512‧‧‧天線
1514‧‧‧小積體電路
1601‧‧‧單個聚合物層/聚合物層
1602‧‧‧囊封層
1604‧‧‧射極
1606‧‧‧集極
1608‧‧‧子集極
1610‧‧‧電襯墊
1612‧‧‧進入埠
1702‧‧‧轉印元件
1704‧‧‧柱
藉由參考結合附圖作出之以下闡述,本發明的前述及其他目標、態樣、特徵及優點將變得更顯而易見及更好理解,附圖中:
圖1係其上形成有微型裝置之一實例性同質基板之一圖解說明;
圖2係隨時間進行底切蝕刻之程序之一圖解說明;
圖3係底切蝕刻具有一單個繫連之一可轉印半導體之程序之一圖解說明;
圖4係底切蝕刻具有偏離中心放置之一單個繫連之一可轉印半導體之程序之一圖解說明;
圖5A及圖5B係每可釋放結構具有四個繫鏈之一實例性結構之圖解說明;
圖6A及圖6B係(1 1 1)矽特有之一繫鏈之實例性圖解說明;
圖7A及圖7B圖解說明關於將一犧牲層自可釋放物件下方移除且在錨定結構下面更少之結晶選擇性之額外設計;
圖8係一繫鏈中實施之一實例性凹口之一圖解說明;
圖9係使用(1 1 1)矽提供超薄低成本封裝裝置之一實例性方法之一流程圖;
圖10A至圖10D圖解說明使用具有一(1 1 1)處置晶圓之一絕緣體上矽晶圓製成準備好轉印之積體電路之一處理器;
圖11A至圖11C圖解說明使用微組裝技術(使用彈性體印模微轉印印刷來拾取薄微型裝置並將其放置至另一載體晶圓上)來組裝一低成本載體晶圓之一實例性程序;
圖12A至圖12C圖解說明用於使用(1 1 1)系統來產生一觸控較薄且低成本封裝裝置之一實例性方法;
圖13係其上具有經釋放介電結構之一基板之一實例之一圖解說明;
圖14係具有藉助晶圓級(1 1 1)矽啟用封裝之實例性可調適組裝途徑之一圖解說明;
圖15係使用(1 1 1)釋放系統之一封裝中之一實例性系統之一圖解說明;
圖16係展示具有錨、繫鏈及囊封之一可釋放微型物件之一實例之一圖解說明;
圖17係展示一實例性可釋放微型物件之釋放及移除之一圖解數明;及
圖18係半導體裝置之晶體定向之一圖解說明。
當結合圖式一起時,依據下文所陳述的詳細說明將更明瞭本發明的特徵及優點,其中在通篇中相似參考字符識別對應元件。在圖式中,相似元件符號通常指示相同、功能上類似及/或結構上類似之元件。
102‧‧‧同質基板/基板/基板層/源基板/同質結構
104‧‧‧犧牲層
104a‧‧‧犧牲層
104b‧‧‧犧牲層
106‧‧‧作用層/可釋放微型物件/微型物件
106a‧‧‧微型裝置/主動組件
106b‧‧‧微型裝置/主動組件
106c‧‧‧微型裝置/主動組件
108a‧‧‧錨
108b‧‧‧錨
110a‧‧‧繫鏈
110b‧‧‧繫鏈
110c‧‧‧繫鏈
110d‧‧‧繫鏈
112a‧‧‧區域
112b‧‧‧區域
112c‧‧‧區域
Claims (22)
- 一種微型裝置陣列,該陣列包括:一矽(111)源基板,其包括一犧牲層,該犧牲層包括在該矽(111)源基板中之複數個錨部分(anchor portions),該等複數個錨部分藉由在該矽(111)源基板中之多個經蝕刻部分(etched portions)橫向地(laterally)分離,其中該矽(111)源基板具有各向異性可蝕刻緩慢蝕刻平面及快速蝕刻平面;複數個可釋放微型物件,其每一個位於一經蝕刻部分上方;及複數個繫鏈(tethers),其中該複數個繫鏈中之每一繫鏈將一可釋放微型物件連接至一錨部分,其中該繫鏈連接之該錨部位橫向地分離鄰近之可釋放微型物件,其中該等可釋放微型物件至少部分地形成在該源基板上。
- 如請求項1之陣列,其中每一個可釋放微型物件藉由一單一繫鏈連接至一錨部分。
- 如請求項1之陣列,其中該源基板係由該等微型物件形成在其上或上方(on or over)之一基板材料所製成之一生長基板且該等繫鏈係由一繫鏈材料所製成。
- 如請求項3之陣列,其中該繫鏈材料係與該基板材料是相同材料或該繫鏈材料不是放置在該等可釋放微型物件與該源基板之間。
- 如請求項1之陣列,其中該等繫鏈經塑形(shaped)以回應於壓力而斷裂(fracture)。
- 如請求項1之陣列,其中該複數個繫鏈中之每一者經定大小及塑形以在一對應微型物件由一彈性體印模(elastomer stamp)接觸以用於自該源基板微轉印印刷至不同於該源基板之一目標基板時斷開。
- 如請求項1之陣列,其中該複數個錨中之每一者由局部凹拐角或內拐角表徵,且該複數個可釋放微型物件中之每一者局部由凸拐角或外拐角表徵。
- 如請求項1之陣列,其中該複數個繫鏈中之每一者係具有一狹窄形狀及1μm至5μm、5μm至10μm、10μm至15μm、15μm至20μm或20μm至40μm之一寬度之一繫鏈。
- 如請求項1之陣列,其中該等繫鏈中之每一者包括一或多個凹口,該一或多個凹口在一各別可釋放微型物件相對於該等錨結構移動時提供一斷裂點。
- 如請求項1之陣列,其中該等繫鏈中之每一者具有大於1.732之一縱橫比。
- 如請求項1之陣列,其中該等可釋放微型物件包括矽、矽(111)、矽(100)或一化合物半導體。
- 一種使用一(111)矽系統製成適於微轉印印刷之薄且低成本之晶圓封裝微尺度裝置的方法,該方法包括:提供複數個微尺度裝置;使用微組裝技術將該等微尺度裝置組裝至一載體晶圓上,其中該載體晶圓包括矽(111)及一第一介電層;嵌入該等經組裝微尺度裝置於一第二介電層內;及圖案化該第一介電層及該第二介電層以界定具有多個錨及多個繫鏈之該等微尺度裝置中之每一者之一周界,該等錨及繫鏈在該等微尺度裝置相對於該載體晶圓移動時保留該等微尺度裝置相對於該載體晶圓之空間組態,藉此提供具有適於微轉印印刷至其他基板之微尺度裝置之一晶圓級薄晶圓封裝。
- 如請求項12之方法,其包括:使用一晶圓饋送晶粒附接工具以形成該等微尺寸裝置之多個封裝中封裝裝置。
- 如請求項12之方法,其包括:使用一晶圓饋送晶粒附接工具或晶圓饋送微轉印印刷器以形成來自該等微尺寸裝置之多個晶圓級封裝。
- 一種製作一可印刷組件陣列之方法,該方法包括:提供具有包括犧牲材料之一犧牲層之一源基板;至少部分地在該犧牲層上形成複數個可釋放微型物件;在該源基板上形成一錨結構,該錨結構在不存在該犧牲材料之情況下保持剛性附接至該源基板;形成複數個繫鏈,其中該複數個繫鏈中之每一繫鏈將該複數個可釋放微型物件中之一可釋放微型物件連接至該等錨結構中之一者,該複數個繫鏈中之每一繫鏈位於該複數個可釋放微型物件中之各別可釋放微型物件之一偏離中心、面向錨的邊緣上,且每一繫鏈經塑形以回應於該可釋放微型物件之移動而斷裂,以使得在不存在該犧牲材料之情況下:該等可釋放微型物件相對於該等錨結構移動;該等繫鏈變形且受到機械應力;且該複數個繫鏈中之每一繫鏈保持剛性附接至一各別錨及該複數個微型物件中之一各別可釋放微型物件兩者,藉此保留該複數個可釋放微型物件相對於該源基板之空間組態;及將在該複數個可釋放微型物件下方的該犧牲材料之至少一部分移除以使得該等可釋放微型物件相對於該等錨結構移動且該等繫鏈變形並且受到機械應力,其中:該繫鏈連接之該錨之該部位橫向地分離鄰近之可釋放微型物件,該源基板係由該等微型物件形成在其上或上方(on or over)之一基板材料所製成之一生長基板且該等繫鏈係由一繫鏈材料所製成,該繫鏈材料係與該基板材料是相同材料或該繫鏈材料不是放置在 該等可釋放微型物件與該源基板之間,及該繫鏈經塑形以回應於壓力而斷裂。
- 如請求項15之方法,其中相對於釋放該錨結構之速率,該移除程序在該複數個可釋放微型物件下方快速進展。
- 如請求項15之方法,其中該複數個繫鏈中之每一繫鏈具有含10μm至40μm之一寬度之一狹窄形狀,藉此抑制局部凹拐角或內拐角之形成。
- 如請求項15之方法,其中該犧牲層具有一各向異性結晶結構,針對該各向異性結晶結構該移除程序沿某些方向進展較快且沿其他方向進展較慢。
- 如請求項15之方法,其中該複數個繫鏈中之每一繫鏈包括一或多個凹口,在一可釋放微型物件移動時該凹口為該可釋放微型物件提供一斷裂點。
- 如請求項15之方法,其中該移除程序在接近一給定繫鏈之區域處達到完成。
- 如請求項15之方法,其中該源基板係選自由以下各項組成之群組之一材料:矽(111)、矽、磷化銦、砷化鎵及藍寶石。
- 如請求項15之方法,其中該源基板係一矽(111)基板及每一可釋放微物件藉由一單一繫鏈經連接至一錨。
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